Войти в 21век образованным человеком можно, только хорошо владея информационными технологиями. Информатика, как никакая другая область знаний, характеризуется чрезвычайно высокой степенью динамики изменений.
Фундаментальной чертой цивилизации является рост производства, потребления и накопления информации во всех отраслях человеческой деятельности. Вся жизнь человека, так или иначе, связана с получением, накоплением и обработкой информации. Чтобы человек не делал: читает ли он книгу, смотрит ли он телевизор, разговаривает, он постоянно и непрерывно получает и обрабатывает информацию.
Человек выражает свои мысли в виде предложений, составленных из слов. Они являются алфавитным представлением информации.
Для общения друг с другом мы используем код - русский язык. При разговоре этот код передается звуками, при письме - буквами. Водитель передает сигнал с помощью гудка или миганием фар. Мы встречаемся с кодированием информации при переходе дороги в виде сигналов светофора.
Таким образом, кодирование сводиться к использованию совокупности символов по строго определенным правилам.
Способ кодирования зависит от цели, ради которой оно осуществляется: сокращение записи; засекречивание (шифровка) информации; удобство обработки и т. п.
Необходимость кодирования информации возникла задолго до появления компьютеров. Речь, азбука и цифры – есть не что иное, как система моделирования мыслей, речевых звуков и числовой информации. В технике потребность кодирования возникла сразу после создания телеграфа, но особенно важной она стала с изобретением компьютеров.
Область действия теории кодирования распространяется на передачу данных по реальным (или зашумленным) каналам, а предметом является обеспечение корректности переданной информации. Иными словами, она изучает, как лучше упаковать данные, чтобы после передачи сигнала из данных можно было надежно и просто выделить полезную информацию. Иногда теорию кодирования путают с шифрованием, но это неверно: криптография решает обратную задачу, ее цель - затруднить получение информации из данных.Кодирование информации – это процесс формирования определенного представления информации. Значимость кодирования возросла в последние десятилетия в связи с внедрением ЭВМ.
Декодирование - процесс обратного преобразования кода к форме исходной символьной системы, т.е. получение исходного сообщения. Например: перевод с азбуки Морзе в письменный текст на русском языке. В более широком смысле декодирование — это процесс восстановления содержания закодированного сообщения. При таком подходе процесс записи текста с помощью русского алфавита можно рассматривать в качестве кодирования, а его чтение — это декодирование. Обратное преобразование называется декодированием.
Кодирование Шеннона-Фано является одним из самых первых алгоритмов сжатия, который впервые сформулировали американские учёные Шеннон (Shannon) и Фано (Fano).
Сжатие информации – важнейший аспект передачи данных, что дает возможность более оперативно передавать данные.
Цель сжатия - уменьшение количества бит, необходимых для хранения или передачи заданной информации, что дает возможность передавать сообщения намного быстрее и оперативно хранить (означает, что операция извлечения данной информации с устройства ее хранения будет проходить быстрее, что возможно, если скорость распаковки данных выше скорости считывания данных с носителя информации). Сжатие позволяет, например, записать больше информации на дискету, "увеличить" размер жесткого диска, ускорить работу с модемом и т.д. При работе с компьютерами широко используются программы-архиваторы данных формата ZIP, GZ, ARJ и других. Методы сжатия информации были разработаны как математическая теория, которая долгое время (до первой половины 80-х годов), мало использовалась в компьютерах на практике.
Главная идея этого метода - заменить часто встречающиеся символы более короткими кодами, а редко встречающиеся последовательности более длинными кодами. Таким образом, алгоритм основывается на кодах переменной длины.
Объектомнашего исследования является кодирование информации.
Предметом исследования является кодирование методом Шеннона-Фано.
Цель: теоретически обосновать и подтвердить кодирование методом Шеннона-Фано, роль и определение области практического применения кодирования информации.
Гипотеза исследования базируется на предположении, что роль кодирования кодирование методом Шеннона-Фано информации в жизни человека практически значима.
В процессе исследования решались следующиезадачи:
1. Определить виды различных кодировок информации.
2. Изучить проблему: как можно кодировать информацию и зачем это делать.
3. Определить роль информации в жизни человека.
Практическая значимость:данная работа может быть использована в качестве дополнительного материала при рассмотрении вопроса о кодировании информации.
При обработке сигналов данных или кодирования источника данных предполагает кодирование с использованием меньшего количества бит, чем исходное представление. Сжатие может быть либо с потерями, либо без потерь. Сжатие без потерь сокращает биты путем выявления и устранения статистической избыточности. Никакая информация не теряется при сжатии без потерь. Сжатие уменьшает количество битов, удаляя ненужную или менее важную информацию.
Процесс уменьшения размера файла данных часто называют сжатием данных. В контексте передачи данных он называется кодированием источника; кодирование, выполняемое в источнике данных, до того, как оно будет сохранено или передано. Исходное кодирование не следует путать с канальным кодированием, для обнаружения ошибок и коррекции или линейного кодирования, средством для преобразования данных в сигнал.
Сжатие полезно, поскольку оно уменьшает ресурсы, необходимые для хранения и передачи данных. Вычислительные ресурсы потребляются в процессе сжатия и, как правило, при обращении процесса (декомпрессии). Сжатие данных подвержено компромиссу в пространстве-времени. Например, для схемы сжатия для видео может потребоваться дорогостоящее аппаратное обеспечение для того, чтобы видео было декомпрессировано достаточно быстро, чтобы его можно было разглядеть по мере его распаковки, а также возможность полностью распаковать видео, прежде чем смотреть его, может оказаться неудобным или потребовать дополнительного хранения. Конструкция схем сжатия данных включает компромиссы между различными факторами, включая степень сжатия, количество искажений, введенных (при использовании сжатия с потерями), и вычислительные ресурсы, необходимые для сжатия и распаковки данных.
